JPH07281775A - 太陽光発電装置の運転制御方法 - Google Patents
太陽光発電装置の運転制御方法Info
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- JPH07281775A JPH07281775A JP6068664A JP6866494A JPH07281775A JP H07281775 A JPH07281775 A JP H07281775A JP 6068664 A JP6068664 A JP 6068664A JP 6866494 A JP6866494 A JP 6866494A JP H07281775 A JPH07281775 A JP H07281775A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽電池の最大電力点への追従を迅速に行わ
せる共に、日射条件が大幅に変動する天候状態時でのイ
ンバータ出力の急激な変動に伴う連系点における系統電
圧などの擾乱を防止する。 【構成】 太陽電池の動作点を制御する制御目標値を、
該太陽電池の出力電圧の実測値と仮想最適動作電圧との
差に応じて増減する制御目標値の変化幅にて、所定周期
で変化させると共に、前記太陽電池の出力電圧が急上昇
した場合には、前記差に関係なく、前記変化幅を一定期
間、小さな値に設定する。
せる共に、日射条件が大幅に変動する天候状態時でのイ
ンバータ出力の急激な変動に伴う連系点における系統電
圧などの擾乱を防止する。 【構成】 太陽電池の動作点を制御する制御目標値を、
該太陽電池の出力電圧の実測値と仮想最適動作電圧との
差に応じて増減する制御目標値の変化幅にて、所定周期
で変化させると共に、前記太陽電池の出力電圧が急上昇
した場合には、前記差に関係なく、前記変化幅を一定期
間、小さな値に設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の動作点を最
大電力点に追従させる太陽光発電装置の運転制御方法に
関し、詳しくは日射量の急変に関係なく、商用電力系統
との安定した並列運転が可能な太陽光発電装置の運転制
御方法に関する。
大電力点に追従させる太陽光発電装置の運転制御方法に
関し、詳しくは日射量の急変に関係なく、商用電力系統
との安定した並列運転が可能な太陽光発電装置の運転制
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電装置に使用される太陽電池
は、太陽電池に入射する日射量をパラメータとした場
合、図５に示すような電圧−電流特性（破線）、電圧−
電力特性（実線）を持っている。図から分かるように、
日射量の増大に従って電力も電流も増大する傾向を示
し、図中Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3は最大電力点を示し、Ｑ1、Ｑ
2、Ｑ3は最大電力出力時の電圧、電流を与える点であ
る。
は、太陽電池に入射する日射量をパラメータとした場
合、図５に示すような電圧−電流特性（破線）、電圧−
電力特性（実線）を持っている。図から分かるように、
日射量の増大に従って電力も電流も増大する傾向を示
し、図中Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3は最大電力点を示し、Ｑ1、Ｑ
2、Ｑ3は最大電力出力時の電圧、電流を与える点であ
る。
【０００３】このような特性を有する太陽電池から最大
電力を効率よく取り出すための運転制御として、太陽電
池の動作点を最大電力点に追従させる最大電力点追尾方
法（ＰＰＴ制御）、いわゆる山登り法が用いられてい
る。
電力を効率よく取り出すための運転制御として、太陽電
池の動作点を最大電力点に追従させる最大電力点追尾方
法（ＰＰＴ制御）、いわゆる山登り法が用いられてい
る。
【０００４】この方法は、太陽電池を相異なる２点で動
作させてその出力電力を比較しながら太陽電池の動作点
が最大出力点となるように制御する方法である。すなわ
ち、太陽電池の動作電圧の制御目標値となる電圧指令値
を適当な周期で微小変化させて、その場合の太陽電池の
出力電力の増減を判定し、増加傾向であれば前回と同様
の変化方向に電圧指令値を変化（例えば増加）させ、減
少傾向であれば前回とは逆の方向に電圧指令値を変化
（例えば減少）させるという手順で、太陽電池の動作点
を段階的に最適動作点（最大電力点）に近づけるインバ
ータ制御が行われている。
作させてその出力電力を比較しながら太陽電池の動作点
が最大出力点となるように制御する方法である。すなわ
ち、太陽電池の動作電圧の制御目標値となる電圧指令値
を適当な周期で微小変化させて、その場合の太陽電池の
出力電力の増減を判定し、増加傾向であれば前回と同様
の変化方向に電圧指令値を変化（例えば増加）させ、減
少傾向であれば前回とは逆の方向に電圧指令値を変化
（例えば減少）させるという手順で、太陽電池の動作点
を段階的に最適動作点（最大電力点）に近づけるインバ
ータ制御が行われている。
【０００５】このようなＰＰＴ制御においては、図６に
示すように、電圧指令値の変化幅ΔＶ（変化量の絶対
値）を、太陽電池の動作点が最適動作点がＰmaxから遠
い場合には大きくし、動作点が最適動作点Ｐmaxに近づ
くにつれて小さくすれば、インバータの起動時などにお
いて動作点を迅速に最適動作点Ｐmaxに近づけることが
できるとともに、動作点が最適動作点Ｐmaxの近辺であ
るときの出力電力の変動を抑えることができる。つま
り、運転開始から定常運転への移行の所要時間の短縮、
及び定常運転時における発電電力の有効利用を図ること
ができる。ただし、太陽電池の出力特性（Ｉ−Ｖ特性）
は日射量などに依存し、実際の最適動作点Ｐmaxは刻々
と変化する。
示すように、電圧指令値の変化幅ΔＶ（変化量の絶対
値）を、太陽電池の動作点が最適動作点がＰmaxから遠
い場合には大きくし、動作点が最適動作点Ｐmaxに近づ
くにつれて小さくすれば、インバータの起動時などにお
いて動作点を迅速に最適動作点Ｐmaxに近づけることが
できるとともに、動作点が最適動作点Ｐmaxの近辺であ
るときの出力電力の変動を抑えることができる。つま
り、運転開始から定常運転への移行の所要時間の短縮、
及び定常運転時における発電電力の有効利用を図ること
ができる。ただし、太陽電池の出力特性（Ｉ−Ｖ特性）
は日射量などに依存し、実際の最適動作点Ｐmaxは刻々
と変化する。
【０００６】そこで、従来では、特定の条件における太
陽電池の最適動作電圧を基準電圧（仮想最適動作電圧Ｖ
sp）に設定し、その仮想最適動作電圧Ｖspにおける動作
点を最適動作点Ｐmaxとして電圧指令値の変化幅ΔＶの
値を設定している。そして、太陽電池の出力電圧の実測
値Ｖs、及び電圧指令値の変化幅ΔＶに基づいて、太陽
電池の直流出力を交流出力に変化するインバータの出力
電流を規定する電流指令値Ｉampの増減を行わせてい
た。
陽電池の最適動作電圧を基準電圧（仮想最適動作電圧Ｖ
sp）に設定し、その仮想最適動作電圧Ｖspにおける動作
点を最適動作点Ｐmaxとして電圧指令値の変化幅ΔＶの
値を設定している。そして、太陽電池の出力電圧の実測
値Ｖs、及び電圧指令値の変化幅ΔＶに基づいて、太陽
電池の直流出力を交流出力に変化するインバータの出力
電流を規定する電流指令値Ｉampの増減を行わせてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、太陽光発電装
置では、雲の動きによってかなり急激な日射量の変化が
起こり、太陽電池の出力電圧が大幅に変動する場合があ
る。
置では、雲の動きによってかなり急激な日射量の変化が
起こり、太陽電池の出力電圧が大幅に変動する場合があ
る。
【０００８】このため、商用電力系統に大容量の太陽光
発電装置が連系され、その連系地域での天候が例えば雲
が多く、処所に晴れ間が覗いているような場合には、日
射量の急激な上昇に伴ってインバータ出力が急上昇した
後すぐに、雲による日射量の急激な降下に伴ってインバ
ータ出力が急降下する場合があり、この際のインバータ
出力の低下による供給電力変動が大きいため、商用電力
系統側が即座に追従できず、一時的に系統短絡状態とな
り系統電圧の低下を引き起こす虞れがあった。
発電装置が連系され、その連系地域での天候が例えば雲
が多く、処所に晴れ間が覗いているような場合には、日
射量の急激な上昇に伴ってインバータ出力が急上昇した
後すぐに、雲による日射量の急激な降下に伴ってインバ
ータ出力が急降下する場合があり、この際のインバータ
出力の低下による供給電力変動が大きいため、商用電力
系統側が即座に追従できず、一時的に系統短絡状態とな
り系統電圧の低下を引き起こす虞れがあった。
【０００９】また、日射量の急激な上昇に伴ってインバ
ータ出力が急上昇した場合には、急激な系統電圧の上昇
を招き、系統に連系されている機器等に悪影響を及ぼす
虞れがあった。
ータ出力が急上昇した場合には、急激な系統電圧の上昇
を招き、系統に連系されている機器等に悪影響を及ぼす
虞れがあった。
【００１０】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、太陽電池の動作点を最大電力点に迅速に追従
させる共に、日射条件が大幅に変動する天候状態時での
連系点における系統電圧などの擾乱を防止した太陽光発
電装置の運転制御方法を提供する。
であって、太陽電池の動作点を最大電力点に迅速に追従
させる共に、日射条件が大幅に変動する天候状態時での
連系点における系統電圧などの擾乱を防止した太陽光発
電装置の運転制御方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池の動
作点を制御する制御目標値を、該太陽電池の出力電圧の
実測値と仮想最適動作電圧との差に応じて増減する制御
目標値の変化幅にて、所定周期で変化させると共に、前
記太陽電池の出力電圧が急上昇した場合には、前記差に
関係なく、前記変化幅を一定期間、小さな値に設定する
太陽光発電装置の運転制御方法法である。
作点を制御する制御目標値を、該太陽電池の出力電圧の
実測値と仮想最適動作電圧との差に応じて増減する制御
目標値の変化幅にて、所定周期で変化させると共に、前
記太陽電池の出力電圧が急上昇した場合には、前記差に
関係なく、前記変化幅を一定期間、小さな値に設定する
太陽光発電装置の運転制御方法法である。
【００１２】また、太陽電池の動作点を制御する制御目
標値として、太陽電池の出力電圧を用いてもよい。
標値として、太陽電池の出力電圧を用いてもよい。
【００１３】
【作用】本発明によれば、太陽電池の最大電力追尾のた
めの動作点の変化幅を、太陽電池の出力電圧の実測値と
仮想最適動作電圧との差に応じて増減させているので、
定常運転時には太陽電池の動作点が、迅速に仮想最適動
作点近傍に位置する最適動作点を含む範囲内で周期的に
変動することになる。
めの動作点の変化幅を、太陽電池の出力電圧の実測値と
仮想最適動作電圧との差に応じて増減させているので、
定常運転時には太陽電池の動作点が、迅速に仮想最適動
作点近傍に位置する最適動作点を含む範囲内で周期的に
変動することになる。
【００１４】また、日射条件が大幅に変動し、太陽電池
の出力電圧が急上昇した場合には、太陽電池の出力電圧
の実測値と仮想最適動作電圧との差に関係なく、動作点
の変化幅を一定期間、小さな値に設定するので、太陽電
池から供給される出力が急上昇することがない。
の出力電圧が急上昇した場合には、太陽電池の出力電圧
の実測値と仮想最適動作電圧との差に関係なく、動作点
の変化幅を一定期間、小さな値に設定するので、太陽電
池から供給される出力が急上昇することがない。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の太陽光発電装置の運転制御方
法の一実施例を示す図面に基づいて説明する。図１は、
本発明の太陽光発電装置１の全体構成を示すブロック図
である。
法の一実施例を示す図面に基づいて説明する。図１は、
本発明の太陽光発電装置１の全体構成を示すブロック図
である。
【００１６】図に示すように、太陽光発電装置１は太陽
電池２と、太陽電池２の直流出力を交流出力に電力変換
して所定交流出力を供給する連系インバータ装置３とか
ら構成され、図示しない保護継電器などを介して商用電
力系統４と連系されている。配電線５には各種の家電製
品などの負荷６が接続されている。
電池２と、太陽電池２の直流出力を交流出力に電力変換
して所定交流出力を供給する連系インバータ装置３とか
ら構成され、図示しない保護継電器などを介して商用電
力系統４と連系されている。配電線５には各種の家電製
品などの負荷６が接続されている。
【００１７】次に、連系インバータ装置３の構成につい
て説明する。図１において、１１は複数のスイッチング
素子などからなるインバータ回路、１２は１チップのマ
イクロコンピュータで構成された主制御部、１３はデジ
タル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で構成されたインバータ
出力制御部、１４は変圧器ＰＴ1で構成され、インバー
タ回路１１の出力電圧Ｖoを検出する第１電圧検出手
段、１５は変流器ＣＴ1で構成され、インバータ回路１
１の出力電流Ｉoを検出する第１電流検出手段、１６は
変圧器ＰＴ2で構成され、太陽電池２の出力電圧Ｖsを検
出する第２電圧検出手段、１７は変流器ＣＴ2で構成さ
れ、太陽電池２の出力電流Ｉsを検出する第２電流検出
手段である。
て説明する。図１において、１１は複数のスイッチング
素子などからなるインバータ回路、１２は１チップのマ
イクロコンピュータで構成された主制御部、１３はデジ
タル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で構成されたインバータ
出力制御部、１４は変圧器ＰＴ1で構成され、インバー
タ回路１１の出力電圧Ｖoを検出する第１電圧検出手
段、１５は変流器ＣＴ1で構成され、インバータ回路１
１の出力電流Ｉoを検出する第１電流検出手段、１６は
変圧器ＰＴ2で構成され、太陽電池２の出力電圧Ｖsを検
出する第２電圧検出手段、１７は変流器ＣＴ2で構成さ
れ、太陽電池２の出力電流Ｉsを検出する第２電流検出
手段である。
【００１８】１８は検出電圧Ｖo'、検出電流Ｉo'、検出
電圧Ｖs'、及び検出電流Ｉs'を夫々デジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、１９は後述するインバータ出力制御
部１３において生成されたパルス幅変調信号（ＰＷＭ信
号）を、スイッチング素子を駆動制御するドライブ回路
２０に送出するゲート回路である。
電圧Ｖs'、及び検出電流Ｉs'を夫々デジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、１９は後述するインバータ出力制御
部１３において生成されたパルス幅変調信号（ＰＷＭ信
号）を、スイッチング素子を駆動制御するドライブ回路
２０に送出するゲート回路である。
【００１９】２１は第１電圧検出手段１４、第１電流検
出手段１５のデジタル変換された検出値Ｖo'、Ｉo'が入
力され、インバータ電圧の実効値、最大値、周波数と、
インバータ電流の実効値、最大値、周波数と、その電
圧、電流間の位相差とを算出する出力状態算出手段であ
る。
出手段１５のデジタル変換された検出値Ｖo'、Ｉo'が入
力され、インバータ電圧の実効値、最大値、周波数と、
インバータ電流の実効値、最大値、周波数と、その電
圧、電流間の位相差とを算出する出力状態算出手段であ
る。
【００２０】２２は出力状態算出手段２１によって算出
されたインバータ電圧、電流の各々の実効値、周波数、
及びその電圧、電流間の位相差と、第２電圧検出手段１
６のデジタル変換された検出値Ｖs'と、第２電流検出手
段１７のデジタル変換された検出値Ｉs'とが入力され、
太陽電池２及び商用電力系統４における異常発生を検出
する故障判定手段である。この故障判定手段２２では、
インバータ回路１１の出力側での電圧異常、電流異常、
周波数異常、系統との同期力率異常が発生していないか
否かを検出すると共に、太陽電池２側での電圧異常、電
流異常が発生していないかを検出している。
されたインバータ電圧、電流の各々の実効値、周波数、
及びその電圧、電流間の位相差と、第２電圧検出手段１
６のデジタル変換された検出値Ｖs'と、第２電流検出手
段１７のデジタル変換された検出値Ｉs'とが入力され、
太陽電池２及び商用電力系統４における異常発生を検出
する故障判定手段である。この故障判定手段２２では、
インバータ回路１１の出力側での電圧異常、電流異常、
周波数異常、系統との同期力率異常が発生していないか
否かを検出すると共に、太陽電池２側での電圧異常、電
流異常が発生していないかを検出している。
【００２１】２３は出力状態算出手段２１によって算出
されたインバータ電圧及び電流の各実効値と、第２電圧
検出手段１６のデジタル変換された検出値Ｖs'とが入力
され、インバータ電流Ｉoの電流振幅指令値Ｉampを生成
する電流振幅指令値算出手段である。
されたインバータ電圧及び電流の各実効値と、第２電圧
検出手段１６のデジタル変換された検出値Ｖs'とが入力
され、インバータ電流Ｉoの電流振幅指令値Ｉampを生成
する電流振幅指令値算出手段である。
【００２２】電流振幅指令値算出手段２３では、０．５
秒周期で読み出した出力状態算出手段２１からの電圧実
効値と電流実効値に基づいて算出した電力によって、電
力変化量ΔＰを算出すると共に、同じタイミングで第２
電圧検出手段１６からの検出値Ｖs'を読み込み、後述す
るように、電力変化量ΔＰの符号に基づいて太陽電池１
の動作電圧の制御目標値となる電圧指令値の変化方向を
決定し、検出値Ｖs'に基づいて電圧指令値の変化幅ΔＶ
（本実施例では、０．７Ｖ〜１５Ｖの範囲で設定してい
る）を決定している。そして、その検出値Ｖs'、及び電
圧指令値の変化幅ΔＶに基づいて、インバータ電流Ｉo
の電流指令値Ｉampを算出している。
秒周期で読み出した出力状態算出手段２１からの電圧実
効値と電流実効値に基づいて算出した電力によって、電
力変化量ΔＰを算出すると共に、同じタイミングで第２
電圧検出手段１６からの検出値Ｖs'を読み込み、後述す
るように、電力変化量ΔＰの符号に基づいて太陽電池１
の動作電圧の制御目標値となる電圧指令値の変化方向を
決定し、検出値Ｖs'に基づいて電圧指令値の変化幅ΔＶ
（本実施例では、０．７Ｖ〜１５Ｖの範囲で設定してい
る）を決定している。そして、その検出値Ｖs'、及び電
圧指令値の変化幅ΔＶに基づいて、インバータ電流Ｉo
の電流指令値Ｉampを算出している。
【００２３】尚、電流振幅指令値算出手段２３には、図
２に示すように、仮想最適動作電圧Ｖspを２００Ｖとし
た場合の実測された太陽電池電圧Ｖsに対する変化幅Δ
Ｖデータを予め格納させており、Ｖs＝２００Ｖの時に
は変化幅ΔＶ＝０．７Ｖ、Ｖs＜１８０Ｖ、又はＶs＞２
２０Ｖの時には変化幅ΔＶ＝１５Ｖ、１８０Ｖ＜Ｖs＜
２００Ｖ、又は２００Ｖ＜Ｖs＜２２０Ｖの時にはＶsが
仮想最適動作電圧Ｖspから離れるに連れて変化幅ΔＶが
０．７Ｖから１５Ｖに漸次増加するように設定されてい
る。
２に示すように、仮想最適動作電圧Ｖspを２００Ｖとし
た場合の実測された太陽電池電圧Ｖsに対する変化幅Δ
Ｖデータを予め格納させており、Ｖs＝２００Ｖの時に
は変化幅ΔＶ＝０．７Ｖ、Ｖs＜１８０Ｖ、又はＶs＞２
２０Ｖの時には変化幅ΔＶ＝１５Ｖ、１８０Ｖ＜Ｖs＜
２００Ｖ、又は２００Ｖ＜Ｖs＜２２０Ｖの時にはＶsが
仮想最適動作電圧Ｖspから離れるに連れて変化幅ΔＶが
０．７Ｖから１５Ｖに漸次増加するように設定されてい
る。
【００２４】そして、主制御部１２は、故障判定手段２
２、電流振幅指令値算出手段２３の出力が入力されてお
り、故障判定手段２２において系統異常、若しくは太陽
電池異常と判定された場合に、ゲート回路１９にゲート
ブロック信号を出力すると共に、連系インバータ装置３
を商用電力系統４から解列する制御信号を解列スイッチ
７に送出する。また、主制御部１２は電流振幅指令値算
出手段２３において算出された電流振幅指令値Ｉampを
インバータ出力制御部１３に送出している。
２、電流振幅指令値算出手段２３の出力が入力されてお
り、故障判定手段２２において系統異常、若しくは太陽
電池異常と判定された場合に、ゲート回路１９にゲート
ブロック信号を出力すると共に、連系インバータ装置３
を商用電力系統４から解列する制御信号を解列スイッチ
７に送出する。また、主制御部１２は電流振幅指令値算
出手段２３において算出された電流振幅指令値Ｉampを
インバータ出力制御部１３に送出している。
【００２５】次に、インバータ出力制御部１３の構成に
ついて更に詳しく説明する。図３はインバータ出力制御
部１３の構成を示すブロック図である。図３において、
１３１は第１電圧検出手段１４のデジタル変換された検
出値Ｖo'が入力され、連系点電圧の基本波周波数成分
（本実施例では６０Ｈｚ）を抽出するバンドパスフィル
タ処理部、１３２は乗算処理部であって、主制御部１２
からの電流振幅指令値Ｉampと、バンドパスフィルタ処
理部１３１からの連系点電圧波形信号Ｓaとの積であ
る、電流指令値信号Ｓbを生成する。
ついて更に詳しく説明する。図３はインバータ出力制御
部１３の構成を示すブロック図である。図３において、
１３１は第１電圧検出手段１４のデジタル変換された検
出値Ｖo'が入力され、連系点電圧の基本波周波数成分
（本実施例では６０Ｈｚ）を抽出するバンドパスフィル
タ処理部、１３２は乗算処理部であって、主制御部１２
からの電流振幅指令値Ｉampと、バンドパスフィルタ処
理部１３１からの連系点電圧波形信号Ｓaとの積であ
る、電流指令値信号Ｓbを生成する。
【００２６】１３３はエラーアンプ処理部であって、電
流指令値信号Ｓbと、第１電流検出手段１５のデジタル
変換された検出値Ｉo'との偏差ｅIに増幅率Ａを乗じた
値である電流誤差信号Ｅを出力する。
流指令値信号Ｓbと、第１電流検出手段１５のデジタル
変換された検出値Ｉo'との偏差ｅIに増幅率Ａを乗じた
値である電流誤差信号Ｅを出力する。
【００２７】１３４はエラーアンプ処理部１３３からの
電流誤差信号Ｅに基づいてパルス幅変調信号（ＰＷＭ信
号）を出力するＰＷＭ発生部であり、具体的には、電流
誤差信号Ｅと、予め格納された基準三角波信号とを比較
して、電流誤差信号Ｅが零となるように、インバータ回
路１１のスイッチング素子へのスイッチング制御信号で
あるＰＷＭ信号をゲート回路１９に供給している。
電流誤差信号Ｅに基づいてパルス幅変調信号（ＰＷＭ信
号）を出力するＰＷＭ発生部であり、具体的には、電流
誤差信号Ｅと、予め格納された基準三角波信号とを比較
して、電流誤差信号Ｅが零となるように、インバータ回
路１１のスイッチング素子へのスイッチング制御信号で
あるＰＷＭ信号をゲート回路１９に供給している。
【００２８】次に、上記のように構成された太陽光発電
装置１の運転制御内容について、図４のフローチャート
に従い説明する。先ず、起動開始処理として電流振幅指
令値Ｉampを２Ａに設定し、インバータ回路１１のスイ
ッチング制御を行うと共に、初期値設定として前回のイ
ンバータ電力Ｐ0及び前回の太陽電池電圧Ｖs0を零に設
定する（Ｓ１）。
装置１の運転制御内容について、図４のフローチャート
に従い説明する。先ず、起動開始処理として電流振幅指
令値Ｉampを２Ａに設定し、インバータ回路１１のスイ
ッチング制御を行うと共に、初期値設定として前回のイ
ンバータ電力Ｐ0及び前回の太陽電池電圧Ｖs0を零に設
定する（Ｓ１）。
【００２９】次に、電流振幅指令値算出手段２３におい
て、第１電圧検出手段１４からの検出電圧Ｖo'と第１電
流検出手段１５からの検出電流Ｉo'に基づいて、現在の
インバータ出力電力Ｐ1及びその電力変化量ΔＰ（＝Ｐ1
−Ｐ0）を算出する（Ｓ３）。
て、第１電圧検出手段１４からの検出電圧Ｖo'と第１電
流検出手段１５からの検出電流Ｉo'に基づいて、現在の
インバータ出力電力Ｐ1及びその電力変化量ΔＰ（＝Ｐ1
−Ｐ0）を算出する（Ｓ３）。
【００３０】そして、電流振幅指令値算出手段２３にお
いて、電力変化量ΔＰの符号と、第２電圧検出手段１６
の検出電圧Ｖs'から算出される太陽電池電圧Ｖsとに基
づいて、太陽電池電圧の変化方向及び変化幅ΔＶを決定
し、その結果に基づいて電流振幅指令値Ｉampを算出す
る（Ｓ５）。
いて、電力変化量ΔＰの符号と、第２電圧検出手段１６
の検出電圧Ｖs'から算出される太陽電池電圧Ｖsとに基
づいて、太陽電池電圧の変化方向及び変化幅ΔＶを決定
し、その結果に基づいて電流振幅指令値Ｉampを算出す
る（Ｓ５）。
【００３１】次に、その電流振幅指令値Ｉampに基づい
て、インバータ回路１１のスイッチング制御を行い（Ｓ
７）、Ｐ0としてＰ1を、Ｖs0としてＶsを代入する（Ｓ
９）。
て、インバータ回路１１のスイッチング制御を行い（Ｓ
７）、Ｐ0としてＰ1を、Ｖs0としてＶsを代入する（Ｓ
９）。
【００３２】次のステップＳ１１では、０．５秒経過し
たかどうか判断し、経過した場合には次のステップＳ１
３に進み、第２電圧検出手段１６からの太陽電池電圧Ｖ
sを読み込む。
たかどうか判断し、経過した場合には次のステップＳ１
３に進み、第２電圧検出手段１６からの太陽電池電圧Ｖ
sを読み込む。
【００３３】そして、その現在の太陽電池電圧Ｖsと前
回の太陽電池電圧Ｖs0との差が所定範囲以上（本実施例
では定格電圧の１０％である２０Ｖに設定）かどうか判
断し（Ｓ１５）、ＹＥＳの場合には、即ち、日射量が急
上昇したと判断される場合にはステップＳ１７に進み、
ＮＯの場合にはステップＳ３に戻る。
回の太陽電池電圧Ｖs0との差が所定範囲以上（本実施例
では定格電圧の１０％である２０Ｖに設定）かどうか判
断し（Ｓ１５）、ＹＥＳの場合には、即ち、日射量が急
上昇したと判断される場合にはステップＳ１７に進み、
ＮＯの場合にはステップＳ３に戻る。
【００３４】ステップＳ１７では、日射量急上昇モード
にモード設定すると共に、太陽電池電圧の変化幅ΔＶを
最小値の０．７Ｖに設定し、変化幅ΔＶを電流振幅指令
値算出手段２３に入力する。
にモード設定すると共に、太陽電池電圧の変化幅ΔＶを
最小値の０．７Ｖに設定し、変化幅ΔＶを電流振幅指令
値算出手段２３に入力する。
【００３５】次のステップＳ１９では、電流振幅指令値
算出手段２３にて、第１電圧検出手段１４からの検出電
圧Ｖo'と第１電流検出手段１５からの検出電流Ｉo'に基
づいて、現在のインバータ出力電力Ｐ1及びその電力変
化量ΔＰ（＝Ｐ1−Ｐ0）を算出し、ステップＳ２１に進
む。
算出手段２３にて、第１電圧検出手段１４からの検出電
圧Ｖo'と第１電流検出手段１５からの検出電流Ｉo'に基
づいて、現在のインバータ出力電力Ｐ1及びその電力変
化量ΔＰ（＝Ｐ1−Ｐ0）を算出し、ステップＳ２１に進
む。
【００３６】ステップＳ２１では、電流振幅指令値算出
手段２３にて、電力変化量ΔＰの符号に基づいて太陽電
池電圧の変化方向を決定し、その結果と太陽電池電圧Ｖ
s、ΔＶ（＝０．７Ｖ）に基づいて電流振幅指令値Ｉamp
を算出する。
手段２３にて、電力変化量ΔＰの符号に基づいて太陽電
池電圧の変化方向を決定し、その結果と太陽電池電圧Ｖ
s、ΔＶ（＝０．７Ｖ）に基づいて電流振幅指令値Ｉamp
を算出する。
【００３７】そして、次のステップＳ２３にて、その電
流振幅指令値Ｉampに基づいてインバータ回路１１のス
イッチング制御を行い、ステップＳ２５に進む。ステッ
プＳ２５では、日射量急上昇モードに設定後３０秒間経
過したかどうかを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ
９に戻り、ＮＯの場合にはステップＳ２７に進む。
流振幅指令値Ｉampに基づいてインバータ回路１１のス
イッチング制御を行い、ステップＳ２５に進む。ステッ
プＳ２５では、日射量急上昇モードに設定後３０秒間経
過したかどうかを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ
９に戻り、ＮＯの場合にはステップＳ２７に進む。
【００３８】ステップＳ２７では、Ｐ0としてＰ1をＶs0
としてＶsを代入し、次のステップＳ２９に進む。ステ
ップＳ２９では、０．５秒経過したかどうか判断し、経
過後にステップＳ１９に戻る。
としてＶsを代入し、次のステップＳ２９に進む。ステ
ップＳ２９では、０．５秒経過したかどうか判断し、経
過後にステップＳ１９に戻る。
【００３９】以上のルーチンを繰り返すことにより、太
陽電池２の動作点をインバータ出力電力Ｐが増加する方
向へ移動させて行き、最終的には最大電力点を中心とし
て左右に振れることになると共に、日射量急上昇した場
合には、インバータ出力が急上昇せず、徐々に上昇する
ことになる。
陽電池２の動作点をインバータ出力電力Ｐが増加する方
向へ移動させて行き、最終的には最大電力点を中心とし
て左右に振れることになると共に、日射量急上昇した場
合には、インバータ出力が急上昇せず、徐々に上昇する
ことになる。
【００４０】尚、上記実施例では、太陽電池の仮想最適
動作電圧Ｖspを予め固定設定した場合について説明した
が、この他に、一定期間毎に太陽電池電圧Ｖsの平均値
を算出して、仮想最適動作電圧を前記平均値に置き換え
てもよい。
動作電圧Ｖspを予め固定設定した場合について説明した
が、この他に、一定期間毎に太陽電池電圧Ｖsの平均値
を算出して、仮想最適動作電圧を前記平均値に置き換え
てもよい。
【００４１】また、上記実施例では、インバータ回路１
１の出力電力が増大するように太陽電池１の動作点を変
化させている場合について説明したが、この他に、太陽
電池１の出力電力が増大するように太陽電池１の動作点
を変化させても構わない。
１の出力電力が増大するように太陽電池１の動作点を変
化させている場合について説明したが、この他に、太陽
電池１の出力電力が増大するように太陽電池１の動作点
を変化させても構わない。
【００４２】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、太陽電
池の最大電力追尾のための動作点の変化幅を、太陽電池
の出力電圧の実測値と仮想最適動作電圧との差に応じて
増減させているので、定常運転時には太陽電池の動作点
を、最適動作点近辺へ迅速に変化させ、最適動作点への
追従の精度、及び安定性を向上させることができる。
池の最大電力追尾のための動作点の変化幅を、太陽電池
の出力電圧の実測値と仮想最適動作電圧との差に応じて
増減させているので、定常運転時には太陽電池の動作点
を、最適動作点近辺へ迅速に変化させ、最適動作点への
追従の精度、及び安定性を向上させることができる。
【００４３】また、日射条件が大幅に変動し、太陽電池
の出力電圧が急上昇した場合には、太陽電池の出力電圧
の実測値と仮想最適動作電圧との差に関係なく、動作点
の変化幅を一定期間、小さな値に設定するので、太陽電
池から供給される出力が急上昇することがなく、連系点
における系統電圧などの擾乱を防止することができる。
の出力電圧が急上昇した場合には、太陽電池の出力電圧
の実測値と仮想最適動作電圧との差に関係なく、動作点
の変化幅を一定期間、小さな値に設定するので、太陽電
池から供給される出力が急上昇することがなく、連系点
における系統電圧などの擾乱を防止することができる。
【図１】本発明の太陽光発電装置の全体構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】電流振幅指令値算出手段に格納されている変化
幅ΔＶデータの内容を示す説明図である。
幅ΔＶデータの内容を示す説明図である。
【図３】インバータ出力制御部の構成を示すブロック図
である。
である。
【図４】本発明の運転制御方法の内容を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図５】日射量をパラメータとした場合の太陽電池の電
圧−電流、及び電圧−電力特性図である。
圧−電流、及び電圧−電力特性図である。
【図６】最大電力点追尾の概要を説明するための説明図
である。
である。
１ 太陽光発電装置 ２ 太陽電池 ３ 連系インバータ装置 ４ 商用電力系統 ５ 配電線 ６ 負荷 ７ 解列スイッチ １１ インバータ回路 １２ 主制御部 １３ インバータ出力制御部 １４ 第１電圧検出手段 １５ 第１電流検出手段 １６ 第２電圧検出手段 １７ 第２電流検出手段 １８ Ａ／Ｄ変換器 １９ ゲート回路 ２０ ドライブ回路 ２１ 出力状態算出手段 ２２ 故障判定手段 ２３ 電流振幅指令値算出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲野藤 正明 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 田中 邦穂 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】太陽電池と、該太陽電池から発生する直流
出力を所定電圧の交流出力に変換して出力する電力変換
装置を備え、商用電力系統と連系して負荷に電力を供給
する太陽光発電装置において、 前記太陽電池の動作点を制御する制御目標値を、該太陽
電池の出力電圧の実測値と仮想最適動作電圧との差に応
じて増減する制御目標値の変化幅にて、所定周期で変化
させると共に、前記太陽電池の出力電圧が急上昇した場
合には、前記差に関係なく、前記変化幅を一定期間、小
さな値に設定することを特徴とする太陽光発電装置の運
転制御方法。 - 【請求項２】前記制御目標値は、太陽電池の出力電圧で
あることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置の
運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6068664A JP3011605B2 (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 太陽光発電装置の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6068664A JP3011605B2 (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 太陽光発電装置の運転制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07281775A true JPH07281775A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3011605B2 JP3011605B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=13380213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6068664A Expired - Fee Related JP3011605B2 (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 太陽光発電装置の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011605B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012046317A1 (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池の出力制御装置 |
| JP2014241721A (ja) * | 2010-06-27 | 2014-12-25 | 国立大学法人 東京大学 | 多端子型電力変換装置と電力システムならびにその制御プログラム |
| JP2015225501A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 住友電気工業株式会社 | 電力変換装置及びその制御方法並びに電源システム |
| JP2018195225A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | 富士電機株式会社 | パワーコンディショナ |
| CN108418205B (zh) * | 2018-02-24 | 2021-04-02 | 大工（青岛）新能源材料技术研究院有限公司 | 光储离网系统选型配置方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112013011421B1 (pt) | 2010-12-28 | 2021-03-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | dispositivo de detecção de anormalidade para motor de combustão interna |
-
1994
- 1994-04-06 JP JP6068664A patent/JP3011605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014241721A (ja) * | 2010-06-27 | 2014-12-25 | 国立大学法人 東京大学 | 多端子型電力変換装置と電力システムならびにその制御プログラム |
| WO2012046317A1 (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池の出力制御装置 |
| CN102656534A (zh) * | 2010-10-06 | 2012-09-05 | 丰田自动车株式会社 | 太阳电池的输出控制装置 |
| JP5344042B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2013-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池の出力制御装置 |
| CN102656534B (zh) * | 2010-10-06 | 2014-07-30 | 丰田自动车株式会社 | 太阳电池的输出控制装置 |
| US8963531B2 (en) | 2010-10-06 | 2015-02-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Output control apparatus of solar cell |
| JP2015225501A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 住友電気工業株式会社 | 電力変換装置及びその制御方法並びに電源システム |
| JP2018195225A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | 富士電機株式会社 | パワーコンディショナ |
| CN108418205B (zh) * | 2018-02-24 | 2021-04-02 | 大工（青岛）新能源材料技术研究院有限公司 | 光储离网系统选型配置方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3011605B2 (ja) | 2000-02-21 |
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